Valintakoe B: Lääketiede ja biotieteet
Mitkä ovat solusyklin vaiheet?
Solusykli on solun elämä yhdestä jakautumisesta seuraavaan, ja se toistuu jokaisessa jakautuvassa solussa samassa järjestyksessä. Se jakautuu interfaasiin, johon kuuluvat G1-vaihe (kasvu), S-vaihe (DNA:n kahdentuminen) ja G2-vaihe (valmistautuminen), sekä M-vaiheeseen, jossa tapahtuvat mitoosi ja soluliman jakautuminen. Solu, joka ei jakaudu, on poistunut syklistä lepovaiheeseen G0.
G1-vaiheessa solu kasvaa ja valmistaa proteiineja ja soluelimiä. S-vaiheessa jokainen kromosomi kahdentuu, jolloin DNA:n määrä kaksinkertaistuu mutta kromosomien määrä ei muutu: kromosomissa on nyt kaksi sisarkromatidia. G2-vaiheessa solu tarkistaa kopioinnin ja valmistautuu jakautumiseen.
M-vaihe on lyhyt osa sykliä. Jakautuvassa ihmisen kudossolussa koko sykli kestää tyypillisesti noin vuorokauden, josta mitoosi vie alle tunnin. Siksi mikroskooppinäytteessä useimmat solut ovat interfaasissa.
Syklin etenemistä ohjaavat tarkastuspisteet, joissa sykliinit ja sykliiniriippuvaiset kinaasit (CDK) toimivat kytkiminä. Jos DNA on vaurioitunut, solu pysäytetään korjattavaksi tai ohjataan apoptoosiin. Kun tarkastuspisteitä sääteleviin geeneihin syntyy vikoja, solu voi jakautua hallitsemattomasti, ja tämä on syövän synnyn keskeinen mekanismi.
Kaava
Interfaasi (G1 → S → G2) → M-vaihe (mitoosi ja sytokineesi). DNA-määrä: G1 2C, G2 4C, jakautumisen jälkeen 2C.
Esimerkki
Kudosnäytteessä on 200 solua, joista 8 on mitoosissa. Solusykli kestää 24 tuntia. Arvioi mitoosin kesto.
- Oletetaan, että solut ovat syklin eri vaiheissa satunnaisesti, jolloin mitoosissa olevien osuus vastaa mitoosin osuutta syklin kestosta.
- Osuus on 8/200 = 0,04.
- Kesto on 0,04 · 24 h = 0,96 h eli noin 58 minuuttia.
Tyypillinen virhe
Interfaasia kutsutaan joskus lepovaiheeksi, mutta se on harhaanjohtavaa. Interfaasissa solu kasvaa, tekee työtään ja kahdentaa DNA:nsa. Varsinainen lepovaihe on G0, johon solu poistuu syklistä.
Valintakokeessa B
Solusykli kuuluu lukion biologian solua käsitteleviin sisältöihin. Valintakoe B arvioi kuvaajien tulkintaa, joten DNA-määrän muutos syklin aikana kannattaa osata lukea kuvaajasta tai pylväsdiagrammista.
Missä kurssissa tämä opetetaan
SmartVK:n valintakoe B -kurssin luvussa 3: Solunjakautuminen. Katso kurssin sisältö.
Kysymyksiä
Mitä tapahtuu S-vaiheessa?
S-vaiheessa solu kahdentaa koko DNA:nsa. Jokaisen kromosomin rinnalle syntyy identtinen sisarkromatidi, ja kromatidit pysyvät kiinni toisissaan sentromeerin kohdalta. Ihmisen solussa on S-vaiheen jälkeen edelleen 46 kromosomia, mutta niissä on yhteensä 92 kromatidia.
Jakautuvatko kaikki solut?
Eivät. Monet erilaistuneet solut ovat pysyvästi lepovaiheessa G0. Esimerkiksi aikuisen hermosolut ja sydänlihassolut jakautuvat hyvin vähän, minkä vuoksi niiden vauriot korjaantuvat huonosti. Maksasolu taas voi palata G0:sta sykliin, jos maksakudosta vaurioituu.